Bios

As real computer is not a real computer without a real time clock, the Steckschwein is no exception here. As we know, we use the Maxim DS1306 RTC, which is a very common RTC which comes as DIP IC and has an SPI interface. And of course it supports battery backup in various configurations. And this is where things get interesting.

Apart from timekeeping, the DS1306 also has 96 bytes of battery buffered RAM. The ideal place to store system configuration parameters. As of now, the RTC NVRAM contains the name of the file to be read from sdcard at startup, the line parameters for the serial interface (baud rate, data bits, parity, stopbits), and also a version number and a crc7 checksum:

Unser “Standard”-Massenspeicher SD-Karte funktioniert zwar an und für sehr gut, Sorgenkind war aber immer die Initialisierungs-Routine. Bisher ließen sich damit nur günstige Class4-Karten initialisieren, bei “höherwertigen” Karten schlug die Initialisierung immer fehl, sodass nur etwa 3 von 5 Karten nutzbar waren.

Initialisierungs-Ablauf nach elm-chan.org

Das hat uns schon etwas gewurmt, denn irgendwie hatte dieser Stand ein Geschmäckle von “Funktioniert aus Versehen”. Also mussten wir da nochmal ran. Der Initialisierungs-Flow entspricht im Wesentlichen dem, was auf der bekannten Seite http://elm-chan.org/docs/mmc/mmc_e.html dokumentiert ist. In den letzten Tagen haben wir diesen unter die Lupe genommen, und tatsächlich ist etwas aufgefallen. Vor dem Senden eines Kommandos muss sichergestellt werden, dass die Karte bereit ist. Hierzu sendet man solange $ff an die Karte, bis diese auch $ff zurücksendet. Dann ist die Karte bereit, ein Kommando zu empfangen. In unserer Initialisierungsroutine wurde dies zwischen CMD55 und ACMD41 (näheres bitte dem Link entnehmen) schlichtweg nicht gemacht. Plötzlich lassen sich fast alle vorhandenen Karten initialisieren. Dass dies mit den Class4-Karten trotzdem funktionierte, war also gewissermaßen tatsächlich aus Versehen.

Wir sind jetzt also fast in der Lage, das RAM unter dem ROM zu nutzen. Hineinschreiben geht, lesen noch nicht. Da ist das ROM noch im Weg. Wir müssen also einen Weg finden, die GAL-Logik von außen zu beeinflussen. Unser GAL hat noch genügend Eingänge, sodass wir einen Pin zum ROM-Ein-/Ausschalter machen wollen. Lesezugriffe nach $e000-$ffff sollen also nur noch dann im ROM landen, wenn es “eingeschaltet” ist. Sonst wollen wir ins RAM. Die wiederum erweiterte Logik im GAL sieht jetzt so aus: